CN1073725A - 一种铸造黄铜合金的制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种铸造黄铜合金的制造方法,采用含硼的合金
对黄铜合金进行变质处理后,再向合金液中加入经烘
烤过的Cu-50%Al的铜铝中间合金,以进一步提高
合金的强度、硬度。该方法具有工艺简单、成本低、性
能稳定等优点,通过该方法所获得的铸造黄铜合金,
达到了国家标准所规定的性能指标。适用于黄铜屑
及黄铜边角碎料的回收处理,也适用于牌号黄铜的变
质处理。
Description
本发明是有关一种铸造黄铜合金的制造方法,特别适用于黄铜车屑、边角碎料的有效回收。
传统的铜屑、边角碎料的回收,一般采用以下两种途径。其一是将其先电解去除其中杂质,而得电解铜,作为返回熔炼铜合金的炉料,此法能耗极大,部分合金元素(例如Zn)白白浪费,造成水质污染。其二是将铜屑、边角碎料就地重熔,而获得成份混杂,气体、杂质含量高的低品位再生铜合金锭,其售价比牌号铜合金低30%以上。如何有效地回收铜屑、边角碎料,未见有关资料报道。日本的《铸锻件与热处理》1983年第4期第47页发表了weber.H.G撰写的“硼元素对黄铜铸件的铸造性能和材料性能的影响”一文,该文中指出了利用硼铜(Cu-B)中间合金来变质处理黄铜合金,首先将黄铜合金加入炉中,待其熔毕,控制温度为1050~1100℃,经脱氧后,加入含硼的硼铜(Cu-B)中间合金,硼含量为铜合金液量的0.002~0.004%,用搅拌棒搅匀,待其充分熔化吸收,静置5~8分钟,控制温度为1050~1100℃,再扒渣浇注。通过变质处理后,能提高铜合金的综合机械性能。加入炉中的铜合金是牌号铜合金,而含硼的硼铜(Cu-B)中间合金价格昂贵,需要专门配制,影响了在工业中的应用,至今仍停留在实验室研究阶段。日本专利特许出愿公开昭53-100913“耐摩耗铜合金”,该专利提出,通过向铜合金液中加入适量的铝、钛、铁来强化铜合金,以提高铜合金的机械性能,还可以根据使用要求研制耐磨性能好的铜材。该专利指出,只要使铜合金中Zn+4Al%=40~56%范围,则合金的综合机械性能优良,若要作为耐磨目的,则合金中应补加钛和铁,其比例为1.5%及1%,以保证能形成适量弥散细化的硬质点。该专利中,由于钛大量加入,使得铜合金液氧化烧损严重、污染加剧,此外,钛在高温铜合金液中易产生氧化膜,降低其铸造性能,导致铸件易生成气孔、夹杂等铸造缺陷。因此,如何有效地回收黄铜屑及黄铜的边角碎料,并提高其综合机械性能,仍是急待解决的问题。
本发明的目的在于提供一种铸造黄铜合金的制造方法,不仅能解决黄铜屑及黄铜的边角碎料的回收问题,提高其综合机械性能,还适用于牌号黄铜的变质处理。
本发明是将黄铜合金加入炉中,待其熔毕,控制温度为1100~1150℃,经脱氧后,加入含硼的合金,用搅拌棒搅匀,待其充分熔化吸收,静置5~8分钟,经终脱氧后,控制温度为1080~1100℃,再扒渣浇注,其特征在于:a、加入炉中的黄铜合金是黄铜屑及黄铜的边角碎料;b、经脱氧后,加入经烘烤过的Cu-50%Al的铜铝中间合金,其用量为4~6%,并进行充分搅拌,再加入含硼的合金。在终脱氧前,若铜合金液含气量高时,可先用ZnCl2除气。脱氧剂可采用磷铜,其用量为铜合金液重量的0.2~0.4%。其特征还在于含硼的合金采用工业硼铁(Fe-B),其用量为铜合金液重量的0.2~0.3%。含硼的合金也可以采用专门配制的硼铜(Cu-B)中间合金。工业硼铁(Fe-B)在加入铜合金液之前,先破碎成3~6mm的小块,用铜箔或铝箔包好,经烘干后加入。其特征在于所制得的合金的化学成份为:Cu58~60%,Al2~3%,B0.02~0.03%,Zn38.5~37%,余量为杂质。其中,铝在铜合金液凝固结晶时,由于其在铜的α固熔体中的固熔强化作用,使其晶格产生扭曲畸变,宏观效果是使铜合金强度、硬度等指标显著提高,而塑性却有所降低。硼在黄铜中的作用主要在于对结晶组织的改善,从而提高铜合金的综合机械性能,除提高强度、硬度外,还能显著地提高其塑性,从而抵消合金中铝对塑性降低的影响。此外,硼在铜合金中起着强脱氧剂的作用,对净化铜合金液有良好的精炼、脱气效果,有利于铜铸件质量的提高;同时,硼铁(Fe-B)中的铁,还具有激化、强化硼变质的效果。
本发明获得的铸造黄铜,其抗拉强度为500~550MPa,延伸率为10~20%,硬度HB在90~130之间,达到了国家标准所规定的铸造黄铜机械性能指标。该方法具有工艺简单、成本低、性能稳定等优点,适用于回收铜屑及黄铜的边角碎料,提高其综合机械性能,也适用于牌号黄铜的变质处理。
实施例1:采用机械加工后的黄铜屑及黄铜的边角碎料(牌号为H62黄铜,其中Cu62%、Zn38%)为炉料,将其投入焦炭坩埚炉底部(在炉底,事先已投入0.5~0.7%碎玻璃、苏打混合造渣剂),迅速升温至炉料熔化,控制温度为1100℃,采用磷铜作为脱氧剂,用量为铜合金液重量的0.3%,脱氧后,加入6%的经烘烤过的Cu-50%Al的铜铝中间合金,并进行充分搅拌,再加入0.2%的工业硼铁,搅拌均匀,待其充分熔化吸收后,静置6分钟左右,加入0.2%磷铜终脱氧,控制温度为1080℃,再扒渣浇注实物或试样,所得的合金成份为:Cu60%,Al2.6%,Zn37%,B0.02%,余量为杂质。其性能指标如下:
实施例2:采用机械加工后的黄铜屑及黄铜的边角碎料(牌号为H62)为炉料,先将坩埚预热(在炉底,事先已投入0.5~0.7%碎玻璃、苏打混合造渣剂),待坩埚成暗红色后,陆续分批投入铜屑,待底部开始熔化后,用工具压实未熔铜屑,再继续加完所有铜屑,至熔清后,控制温度为1150℃,用0.4%磷铜脱氧,脱氧后,加入5%的经烘烤过的Cu-50%Al的铜铝中间合金,并进行充分搅拌,再加入0.3%的工业硼铁,搅拌均匀,待其充分熔化吸收后,静置6分钟左右,若铜合金液中含气量高,可用0.3%的ZnCl2除气,然后加入0.2%磷铜终脱氧,控制铜液温度为1100℃,再扒渣浇注实物及试样,所得的合金成份为:Cu58%,Al2.2%,Zn38.5%,B0.02%,余量为杂质。其性能指标如下:
Claims (3)
1、一种铸造黄铜合金的制造方法,是将黄铜合金加入炉中,待其熔毕,控制温度为1100~1150℃,经脱氧后,加入含硼的合金,用搅拌棒搅匀,待其充分熔化吸收,静置5~8分钟,经终脱氧后,控制温度为1080~1100℃,再扒渣浇注,其特征在于:
a、加入炉中的黄铜合金是黄铜屑及黄铜的边角碎料;
b、经脱氧后,加入经烘烤过的Cu-50%Al的铜铝中间合金,其用量为4~6%,并进行充分搅拌,再加入含硼的合金。
2、根据权利要求1所述的一种铸造黄铜合金的制造方法,其特征在于含硼的合金采用工业硼铁(Fe-B),其用量为铜合金液重量的0.2~0.3%。
3、根据权利要求1或者2所述的一种铸造黄铜合金的制造方法,其特征在于所制得的合金的化学成份为:Cu58~60%,Al2~3%,B0.02~0.03%,Zn38.5~37%,余量为杂质。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 91106888 CN1073725A (zh) | 1991-12-25 | 1991-12-25 | 一种铸造黄铜合金的制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CN 91106888 CN1073725A (zh) | 1991-12-25 | 1991-12-25 | 一种铸造黄铜合金的制造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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CN1073725A true CN1073725A (zh) | 1993-06-30 |
Family
ID=4908266
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN 91106888 Pending CN1073725A (zh) | 1991-12-25 | 1991-12-25 | 一种铸造黄铜合金的制造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN1073725A (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100339633C (zh) * | 2005-09-09 | 2007-09-26 | 中铝洛阳铜业有限公司 | 一种红色黄铜管的制作方法 |
CN101956076B (zh) * | 2009-08-30 | 2012-08-29 | 福建省长乐市华拓五金有限公司 | 一种黄铜屑再生处理工艺 |
CN104120289A (zh) * | 2014-07-24 | 2014-10-29 | 武陟县山河有色金属厂(普通合伙) | 铸造铜合金的熔炼方法 |
-
1991
- 1991-12-25 CN CN 91106888 patent/CN1073725A/zh active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100339633C (zh) * | 2005-09-09 | 2007-09-26 | 中铝洛阳铜业有限公司 | 一种红色黄铜管的制作方法 |
CN101956076B (zh) * | 2009-08-30 | 2012-08-29 | 福建省长乐市华拓五金有限公司 | 一种黄铜屑再生处理工艺 |
CN104120289A (zh) * | 2014-07-24 | 2014-10-29 | 武陟县山河有色金属厂(普通合伙) | 铸造铜合金的熔炼方法 |
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COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: APPLICANT; FROM: HUNAN UNIVERSITY TO: SHAOYANG COLOURED MATAL ALLOY ELEMENT FACTORY, HUNANUNIV. |
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AD01 | Patent right deemed abandoned | ||
C20 | Patent right or utility model deemed to be abandoned or is abandoned |